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21.06.2006 - Chemnitzer Physiker auf dem Weg zu photonischen Prozessoren

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Dr. Frank Cichos, Juniorprofessor für Photonik und optische Materialien an der TU Chemnitz, justiert ein optisches Mikroskop für Experimente an photonischen Kristallen.
Den Physikern der TU Chemnitz ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zu schnelleren Computern gelungen. Ein Team am Institut für Photonik und optische Materialien forscht an neuen künstlichen Nanomaterialien, in denen Informationen mit Hilfe von Licht deutlich schneller übertragen werden sollen als in heutigen Computern. Lichtstrahlen können sich ohne "Kurzschluss" durchdringen, weshalb schon heute Informationen etwa in Glasfaserkabeln sehr dicht gepackt werden können.

Bislang konnte man in komplexe dreidimensionale photonische Kristalle (Halbleiter für Licht) nicht hineinblicken.Dem Chemnitzer Forscherteam ist es daher erstmals gelungen, wie sie selbst sagen "auf verblüffend einfache Art und Weise", einen Blick in die Kristalle zu werfen.

Die Physiker betteten dazu einzelne, wenige Nanometer kleine Partikel aus Halbleitermaterial - so genannte Quantenpunkte - in einen photonischen Kristall ein. Die Quantenpunkte senden Licht aus und dienen so als winzige Scheinwerfer. Allerdings entscheidet der photonische Kristall, in welche Richtungen dieses Licht ausgesandt wird. Um dieser Richtungsabhängigkeit auf die Spur zu kommen, benutzten die Forscher unscharfe Mikroskopieabbildungen. In diesen ungewöhnlichen Bildern einzelner Quantenpunkte sind alle wesentlichen Informationen über die Richtung der Lichtausbreitung im Kristall versteckt.

"Statt elektrischer Signale sollen künftig optische Signale durch die Schaltungen geleitet werden - und das etwa tausendmal schneller als bei herkömmlichen Computern", so einer der Chemnitzer Forscher. Doch der Weg zu photonischen Prozessoren, die Informationen per Licht übertragen, sei noch lang. Mit den Einblicken in ein geeignetes Halbleitermaterial gelang den Chemnitzer Physikern jedoch ein wichtiger Schritt in diese Richtung.

Am 23. Juni 2006 werden die Forschungsergebnisse erstmals in der angesehenen Wissenschaftszeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.

(21.06.2006 / Quelle: saxxess.com / TU Chemnitz / Bild: TU Chemnitz/Uwe Meinhold)